[发明专利]用于内燃发动机的废气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的废气净化系统，其装备有设置在内 燃发动机的排气通道中的废气净化设备。

背景技术

作为用于内燃发动机的废气净化系统，已经公知的是装备有例如NO_X(氮氧化物)储存还原催化剂(下文将简称为NO_X催化剂)或承载了NO_X催化剂的颗粒过滤器的废气净化设备的系统。在用于内燃发动机的装备有 这种废气净化设备的废气净化系统中，为了恢复废气净化设备的性能，有 时将燃料供应至废气净化设备，由此使废气净化设备的温度升高和/或使流 入废气净化设备的废气的空燃比减小。

日本专利特开2003-97254号公报公开了：一种通过在内燃发动机中的 主燃料喷射之后所喷射的燃料燃烧的时候执行内燃发动机中的副燃料喷 射来使废气的温度升高以由此使NO_X催化剂活化的技术；以及一种通过设 置在排气通道中NO_X催化剂上游的燃料添加阀将燃料添加至废气中而使 燃料被供应至已活化的NO_X催化剂以由此减小储存于NO_X催化剂中的氮 氧化物(NO_X)的技术。

发明内容

当内燃发动机处于进气量正在增加的运转状态时，例如当使车辆加速 时，废气的流量必然也会增加。如果在通过燃料添加阀将燃料添加至废气 中以恢复废气净化设备的性能时废气的流量正在增加，则通过燃料添加阀 添加的燃料易于穿过废气净化设备逸出。即，所添加的燃料易于在未被用 在恢复废气净化设备的性能的化学反应中的情况下流至废气净化设备的 下游。结果，存在排放至外部的燃料量增加并且燃料经济性劣化的可能性。

鉴于上述问题而作出了本发明，并且本发明的目的是提供一种技术， 该技术使得能够在抑制燃料穿过废气净化设备逸出的同时恢复废气净化 设备的性能。

根据本发明，在排气通道中设置了废气净化设备和燃料添加阀。另外， 在当内燃发动机的进气量正在增加的时候要恢复废气净化设备的性能时， 则为通过燃料添加阀添加的燃料量设定上限制，并且如果目标燃料供应量 或者要供应至废气净化设备的燃料量大于所述上限值，则通过燃料添加阀 添加等于上限制的燃料量，并且通过内燃发动机中的副燃料喷射来喷射等 于燃料供应缺额的燃料量。

更具体地，根据本发明的用于内燃发动机的废气净化系统包括：

废气净化设备，其设置在内燃发动机的排气通道中并且包括具有氧化 功能的催化剂；

燃料喷射阀，所述燃料喷射阀直接将燃料喷射至所述内燃发动机的气 缸内；

将燃料添加至废气中的燃料添加阀，所述燃料添加阀设置在所述排气 通道中所述废气净化设备的上游；

目标燃料供应量计算装置，所述目标燃料供应量计算装置用于计算目 标燃料供应量，所述目标燃料供应量被定义为需要供应至所述废气净化设 备以恢复所述废气净化设备的性能的燃料量；

上限值设定装置，所述上限值设定装置用于设定在当所述内燃发动机 的进气量正在增加的时候所述燃料添加阀执行燃料添加的情况下的燃料 添加量的上限值，

其中，在当所述内燃发动机的进气量正在增加的时候要恢复所述废气 净化设备的性能的情况下，如果所述目标燃料供应量计算装置计算的所述 目标燃料供应量大于所述上限值设定装置设定的所述上限值，则所述燃料 添加阀添加等于所述上限值的燃料量，并且在主燃料喷射之后且所喷射的 燃料从所述气缸排出的时候通过所述燃料喷射阀执行副燃料喷射来喷射 等于燃料供应缺额的燃料量。

在此，燃料添加量的上限值是这样的值，即当燃料添加阀执行燃料添 加时，穿过废气净化设备逸出的燃料量落入容许范围内。

通过燃料喷射阀喷射的燃料具有比通过燃料添加阀添加的燃料小的粒 径。因此，通过副燃料喷射所喷射的燃料易于被用在恢复废气净化设备的 性能的化学反应中并且不易于穿过废气净化设备逸出。

如上所述，根据本发明，如果在恢复废气净化设备的性能时目标燃料 供应量大于燃料添加量的上限值，则通过燃料添加阀添加等于上限值的燃 料量。另外，通过内燃发动机中的副燃料喷射来喷射等于燃料供应缺额的 燃料量。因而，供应至废气净化设备的燃料总量等于目标燃料供应量。